(57)【要約】【課題】  開閉器の消弧室の内面が開放動作時に接触子間に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減し、作動に支障が出ることや、煤等が接触子に付着することにより開閉器の主回路に通電した際の接触子の温度上昇値が規格値内に収まらなくなることを防止する。【解決手段】  開閉器(S)は、開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)を有している。消弧室(719)を構成する消弧室ケース(71)の内部には、内面をアーク熱から保護する非磁性材料であるステンレス鋼でつくられた保護カバー(73)が設けられている。保護カバー(73)は、アークを遮断する消弧シャッター部(72)に連通し可動接触子(5)が貫通する貫通口(722)を有し、装着部(711)に固定してある。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)の内部に、消弧室(719)の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバー(73)が設けられていることを特徴とする、
開閉器。
【請求項２】
開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)の内部に、アークを遮断する消弧シャッター部(72)に連通し可動接触子(5)が貫通する貫通口(722)を有し消弧室(719)の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバー(73)が設けられていることを特徴とする、
開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開閉器に関するものである。更に詳しくは、開閉器の消弧室を構成するケース等が、開閉器の開放動作時に接触子間に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減し、ケース等が変形することにより開閉器の作動に支障が出ることや、煤等が接触子に付着することにより、主回路に通電した際の接触子の温度上昇値が規格値内に収まらなくなることを防止したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばガス開閉器において、各消弧室内には固定接触子（電源側接触子）が収容固定されており、この固定接触子に、消弧室を構成するケースに設けられている通孔を貫通した可動接触子（負荷側接触子）が接続されるようになっている。
そして、開閉器の開放動作時には、固定接触子と可動接触子間に両接触子をつなぐようにアークが発生する。このアークの熱は極めて高温であり、周囲に悪い影響を及ぼすので、消弧室内でアークを瞬時に消弧するために、従来様々な手段が講じられてきた。
【０００３】
そのような手段の一つとして、消弧室を構成するケースの通孔に対応して消弧シャッターを設けたシャッター方式がある（参考：図１、図２）。
シャッター方式は、開放動作すなわち可動接触子が固定接触子から引き抜かれて消弧室から出ると同時にシャッターを閉じてアークを断ち切ることで消弧するものである。しかし、消弧室内においては、発生するアークの熱によって、樹脂製のケースが溶けて内面に煤等が付着する。また、この煤等は、各接触子、特に固定接触子にも同様に付着する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ケースが溶けると、特に可動接触子が貫通する通孔の周囲が変形しやすく、変形した通孔が可動接触子の動きを阻害して開閉器の作動に支障が出るおそれがある。
また、接触子に煤等が付着すると、開閉器投入時、可動接触子と固定接触子の接触部における電気抵抗（接触抵抗）が大きくなり、通電したときの発熱量も増大する。これにより、各接触子の温度上昇値が規格値内に収まりにくくなり、極端な場合は温度が上がりすぎて、各接触子やその周囲の部材が高温で溶けてしまう等、事故の発生の危険性も否定できない。
特に負荷開閉能力が大きい開閉器になると、発生するアークもより大きくなり、上記傾向が顕著となって、設計上、開閉器の主回路に通電した際の接触子の温度上昇値を規格値内に収めることが難しくなっていた。
【０００５】
（本発明の目的）
本発明は、開閉器の消弧室を構成するケース等が、開閉器の開放動作時に接触子間に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減し、ケースが変形することにより開閉器の作動に支障が出ることや、煤等が接触子に付着することにより開閉器の主回路に通電した際の接触子の温度上昇値が規格値内に収まらなくなることを防止した開閉器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)の内部に、消弧室(719)の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバー(73)が設けられていることを特徴とする、
開閉器である。
【０００７】
第２の発明にあっては、
開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)の内部に、アークを遮断する消弧シャッター部(72)に連通し可動接触子(5)が貫通する貫通口(722)を有し消弧室(719)の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバー(73)が設けられていることを特徴とする、
開閉器である。
【０００８】
保護カバーは、消弧室の内面の全体を覆うようにしてもよいし、一部だけを覆うようにしてもよい。消弧室の内面をアーク熱から保護し、消弧室を構成するケース等が溶けることを防止したり、煤等の接触子への付着を防止したりするためには、保護カバーで覆う面積をより広くするのが好ましいが、覆う箇所、広さ等については特に限定はしない。例えば消弧室を構成するケースのうち、少なくとも可動接触子が貫通する貫通口が設けられる天部を覆うようにする等である。
【０００９】
消弧室の内部に保護カバーを設けるための手段は、公知の各種手段が採用できる。例えば、消弧室を構成するケース内部に嵌合部を設け、別につくった保護カバーを嵌合部に嵌め込んで固定する着脱可能なもの、嵌合部にボルト等の固着具を使用して固定するもの、あるいはケースの製造時に一体的に成形するインサート成形により固着したもの等である。また、保護カバーは消弧室の内面に密着させてもよいし、消弧室の内面をアーク熱から保護できれば内面との間に空間部を設けてもよい。
【００１０】
保護カバーの材料としては、例えばステンレス鋼（18‐8ステンレス鋼等）、高マンガン鋼、アルミニウム合金、銅合金、チタン合金、ニッケル合金（インコネルなど）等、少なくとも強磁性を示さない材料であれば採用できる。
保護カバーの材料は、上記のような金属に限定するものではなく、アークの熱によっても溶けることがない耐熱性に優れたものであれば、合成樹脂、セラミックス等、その他の材料を採用することもできる。また、メッキを施した材料を採用することもできる。
【００１１】
更には、上記材料で、例えば消弧室を構成するケースそのものを形成して同様の機能を付与することも可能である。なお、保護カバーの形態も単に板状のものでつくられたものに限定されず、アーク熱を低減して消弧室を保護できるものであれば、例えば網状（パンチングメタル等含む）のもの等も採用できる。
【００１２】
保護カバーが、例えば方形状の箱形に形成され、可動接触子が引き抜かれた後の消弧室開口部が消弧シャッターで閉じられると、接触子が開放されることにより発生したアークは、保護カバー内に封じ込まれることになる。保護カバーは、そのアークエネルギーの熱膨張に十分に耐え得る材料でつくられ、併せて十分な構造的強度を有する。
【００１３】
（作用）
本発明に係る開閉器の作用を説明する。なお、ここでは説明を分かりやすくするために、本発明の各構成要件のそれぞれに、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与し説明するが、この符号の付与は、あくまで参考のためであって各構成要件の上記各部への限定を意味するものではない。
【００１４】
開閉器(S)には、開放動作時に主回路の接触子(4,5)間に発生するアークを消弧する消弧室(719)の内部に、消弧室(719)の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバー(73)が設けられているので、内面がアークの熱にさらされることを防止できる。
【００１５】
なお、開閉器が投入状態で、主回路に通電されている場合、可動接触子の周囲を保護カバーが覆うことになるため、仮に保護カバーを鋼などの磁性材料でつくった場合、主回路の導体の周りに生じる磁束が保護カバーを周回することになり、それによって発生する渦電流によりジュール熱が発生する。
本発明に係る保護カバー(73)は非磁性材料でつくられているので、保護カバー(73)に渦電流が生じることはない。従って、渦電流によるジュール熱の発生もなく、これにより保護カバー(73)が高温に熱せられることもない。
【００１６】
従って、開閉器(S)が開放動作する際に、消弧室(719)の内面が、接触子(4,5)間に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減することができる。これにより、例えば消弧室(719)を構成するケース(71)等が変形することにより可動接触子(5)の動きを阻害する等して開閉器(S)の作動に支障が出ることを防止できる。
また、ケース(71)等がアークの熱により溶けて煤等が発生することを防止または低減でき、煤等が接触子(4,5)に付着しにくくなる。これにより、開閉器投入後、主回路に通電した際の接触子(4.5)の温度上昇値を抑えることができ、当該温度が規格値内に収まらなくなることを防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
（ａ）本発明に係る開閉器は、開放動作時に主回路の接触子間に発生するアークを消弧する消弧室の内部に、消弧室の内面をアーク熱から保護する非磁性材料でつくられた保護カバーが設けられているので、内面がアークの熱にさらされることを防止できる。
また、保護カバーが非磁性材料でつくられているので、開閉器投入時の主回路の通電状態で保護カバーに渦電流が生じることはなく、ジュール熱も発生しないので保護カバーが高温に熱せられることもない。
従って、開閉器の消弧室の内面が、接触子が開放される際に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減することができ、例えば消弧室を構成するケースが変形することにより可動接触子の動きを阻害する等して開閉器の作動に支障が出ることを防止できる。
【００１８】
（ｂ）ケースがアークの熱により溶けて煤等が発生することを防止または低減できるので、煤等が接触子に付着しにくくなる。これにより、開閉器投入時、可動接触子と固定接触子の接触部における電気抵抗（接触抵抗）の増大を抑えることができる。
従って、主回路に通電した際の接触子の温度上昇を抑えることができ、長期的に使用した場合でも、接触子の温度上昇値が規格値内に収まらなくなることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を図に示した実施例に基づき詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明に係る開閉器の固定接触子側の断面説明図、
図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、
図３は図１における消弧室ケースのＢ−Ｂ部分矢視図、
図４は保護カバーの構造を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図、
図５は本発明に係る開閉器の内部構造を示す斜視説明図、
図６は本発明に係る開閉器の外観を示す説明図、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【００２１】
本実施の形態に係る開閉器Ｓの構造を説明する。なお、開閉器Ｓは、本願発明の特徴的な部分である後述する消弧部７以外の部分は一般的な構造であるので、これらの構造については概略を説明するに止めるか、あるいは省略する。
【００２２】
開閉器Ｓは、ケース１と、配電線路接続用のブッシング２、３と、ブッシング２を介し導入される配電線路に接続された固定接触子４と、ケース１内に回動可能に設けられ各固定接触子４に対し投入・開放を行う湾曲した板状の可動接触子５と、各可動接触子５を回動動作させる駆動機構部６と、各固定接触子４を覆う消弧部７と、駆動機構部６を操作し各可動接触子５の投入・開放を手動で行うハンドル８を備えた構成を有している。
なお、ケース１に連接され、各可動接触子５の投入・開放を自動で行う制御部は、図示を省略している。
【００２３】
開閉器Ｓの消弧部７は、開放の際に、可動接触子５が後述する消弧室７１９から出ると同時にシャッター部材７２３を閉じてアークを断ち切ることにより消弧するシャッター方式を採用している。
各消弧部７は、固定接触台部材７０、消弧室ケース７１、消弧シャッター部７２、及び消弧室ケース７１内に設けてある保護カバー７３により構成されている。
【００２４】
各固定接触台部材７０は絶縁樹脂製で、ケース１内壁部に取り付けてある取付座部材７４にボルト７４０により固着され並設されている。固定接触台部材７０のうち、取付座部材７４に固着される側と反対側は開放され、この開放側に固定接触子４が設けられている。
【００２５】
固定接触子４は、配電線路を構成する導体４０に固着されている。導体４０は、固定接触台部材７０に導入されており、二本のボルト４９で固着されている。固定接触子４は、導体４０に二本のボルト４８で固着される底部４１と、その両側に先端側が接近するよう傾斜させて設けられた立ち上げ部４２で構成されており、各立ち上げ部４２の先端部は内側へ丸められている。
【００２６】
固定接触子４内には、接触内ごま４３が各立ち上げ部４２の内側に位置させて設けてある。なお、固定接触子４の外面側には、固定接触子４のバネ性を補強する接触バネ４４が密着させて設けてある。また、接触バネ４４の両先端部（図１において上端部）は、立ち上げ部４２の頂部とほぼ同じ位置に位置させてある。
【００２７】
固定接触台部材７０の開口側には、下部側が開口した絶縁樹脂製の消弧室ケース７１が四本のボルト７００により固着されている。消弧室ケース７１の下部と固定接触台部材７０の接合部には、パッキン７５が介在させてある。消弧室ケース７１の天部には、可動接触子５が貫通する長方形状の貫通口７１０が設けてある。なお、固定接触台部材７０の開口側と消弧室ケース７１の内部空間部によって消弧室７１９が形成されている。
【００２８】
消弧室ケース７１の内部には、保護カバー７３を装着するための装着部７１１が設けてある。保護カバー７３は、非磁性材料であるステンレス鋼でつくられている。保護カバー７３は、図４に示すように、長方形状の天部７３０と、その四方に設けてある側部７３１，７３２，７３３，７３４により構成されている。天部７３０には、上記消弧室ケース７１の貫通口７１０とほぼ同じ長方形状で位置が合致する貫通口７３９が設けてある。
【００２９】
両長辺側の側部７３２，７３４は下方側へやや拡がるよう傾斜させて設けてある。また、一方の短辺側の側部７３１は下方側へやや拡がるよう傾斜させて設けてあり、他方側の側部７３３は天部７３０と直角に設けられ、下端辺の中間部が外方へ傾斜させてある。
保護カバー７３は、各側部７３１，７３２，７３４を内方へ変形させ、その反発力を利用して装着部７１１に固定されている。なお、保護カバー７３は装着部７１１から取り外すことができ、交換も容易にできる。
この構造により、保護カバー７３は消弧室ケース７１の内面（すなわち、消弧室７１９の内面）と固定接触子４の間に配されるよう設けられており、消弧室ケース７１の内面のほとんどを覆うことができる。
【００３０】
消弧室ケース７１の上部には、絶縁樹脂製の消弧シャッター部７２が二本のボルト７２０により固着されている。消弧シャッター部７２は、上方が開放され、下部にシャッター室７２１が設けてある。また、消弧シャッター部７２は、図２に示すように可動接触子５の形状に合わせ湾曲させてある。シャッター室７２１の下部は開放され、上記貫通口７１０に通じている。シャッター室７２１の上部には、上記各貫通口７１０、７３９と同じ長方形状の貫通口７２２が設けてある。
【００３１】
シャッター室７２１の内部には、相対抗してシャッター部材７２３が設けてある。各シャッター部材７２３は、それぞれバネ７２４によって密着方向へ付勢されている。各シャッター部材７２３は、可動接触子５が開放状態のときは、上記各貫通口７１０、７２２に合致する位置で互いに密着するようになっている。また、各シャッター部材７２３は、可動接触子５が投入状態では拡がって、それぞれ可動接触子５の側面に密着する。
【００３２】
（作用）
図１ないし図６を参照して本実施の形態に係る開閉器Ｓの作用を説明する。
開閉器Ｓの固定接触子４と可動接触子５が開放される際、接触子４，５間にはアークが発生する。アークは、固定接触子４と、消弧室７１９から出ようとする可動接触子５との間でつながるよう発生し、消弧室７１９内部にも充満する。
【００３３】
開閉器Ｓの消弧室７１９の内部には、非磁性材料であるステンレス鋼でつくられた保護カバー７３が、消弧室ケース７１（または消弧室７１９）の内面を覆うようにして設けられ、消弧室ケース７１の内面と固定接触子４の間に配されている。
これにより、保護カバー７３によって、消弧室ケース７１の内面がアークの熱にさらされることを防止できる。
また、保護カバー７３が非磁性材料でつくられているので、投入状態で主回路の通電時において、保護カバー７３に渦電流が生じることはない。従って、渦電流によるジュール熱の発生もなく、これにより保護カバー７３が高温に熱せられることもない。
【００３４】
従って、開閉器Ｓの消弧室７１９を構成している消弧室ケース７１の内面が、接触子４，５が開放される際に生じるアークの熱により溶けることを防止または低減することができ、例えば消弧室ケース７１の貫通口７１０の近傍が変形することにより可動接触子５の動きを阻害する等して開閉器Ｓの作動に支障が出ることを防止できる。
【００３５】
また、消弧室ケース７１がアークの熱により溶けて煤等が発生することを防止または低減でき、煤等が接触子４、５、特に固定接触子４に付着しにくくなる。これにより、固定接触子４と可動接触子５を投入して接続した際の電気抵抗（接触抵抗）の増大を抑え、主回路に通電した際の接触子４、５の温度上昇を抑えることができる。これにより、長期の使用においても、接触子４、５の温度上昇値が規格値内に収まらなくなることを防止できる。
【００３６】
なお、本明細書で使用している用語と表現は、あくまで説明上のものであって限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示されている実施の形態に限定されるものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る開閉器の固定接触子側の断面説明図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】図１における消弧室ケースのＢ−Ｂ部分矢視図。
【図４】保護カバーの構造を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は左側面図。
【図５】本発明に係る開閉器の内部構造を示す斜視説明図。
【図６】本発明に係る開閉器の外観を示す説明図、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図。
【符号の説明】
【００３８】
Ｓ  開閉器
１  ケース
２、３  ブッシング
４  固定接触子
４０  導体
４１  底部
４２  立ち上げ部
４３  接触内ごま
４４  接触バネ
４８  ボルト
４９  ボルト
５  可動接触子
６  駆動機構部
７  消弧部
７０  固定接触台部材
７００  ボルト
７１  消弧室ケース
７１０  貫通口
７１１  装着部
７１９  消弧室
７２  消弧シャッター部
７２０  ボルト
７２１  シャッター室
７２２  貫通口
７２３  シャッター部材
７２４  バネ
７３  保護カバー
７３０  天部
７３１，７３２，７３３，７３４  側部
７３９  貫通口
７４  取付座部材
７４０  ボルト
７５  パッキン
８  ハンドル
【図１】
2005222909.tif 000003
【図２】
2005222909.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005222909.tif 000006
【図５】
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【図６】
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